首页-杏悦娱乐-注册登录首页-基于物联网平台搭建智能花卉养植系统(主管:QQ66306964 主管:skype live:.cid.6c7b79dae5ec9830)新博2娱乐我们国家的现代农业和过去相比已经有了长足的进步，其中花卉养植监控系统也是高效农业的一个重要组成部分。新博2娱乐注册

　　花卉养植监控系统可以改变花卉的生长环境，为花卉生长创造最佳条件。它以采光覆盖材料作为全部或部分结构材料，目的是调节花卉的产期，促进生长发育，防治病虫害，提高质量和产量。该系统的关键技术是环境控制，该技术的最终目标是提高控制与作业精度。

　　根据花百科网站中茶花的习性一文的介绍，“茶花喜欢光照，喜温湿润的生长环境。适宜的温度在20~28度之间。若是温度高于29度，就会停止生长。35度的时候叶子会被晒伤，会有焦灼现象。有一定的耐寒性能，大部分的品种都可忍耐零下8度的低温。环境湿度要求在70%以上。春季，秋季以及冬季都可多晒太阳，不用遮光。夏季的光照太过强烈，建议遮光50%”。

　　通过温度传感器测量环境温度，并在温度高于高温阈值时打开空调进行降低环境温度；在温度低于低温阈值的时候关闭空调。

　　通过湿度传感器测量环境湿度，并在湿度低于湿度阈值的时候控制加湿器进行加湿操作；在湿度高于湿度阈值时候关闭加湿器。

　　接收来自阿里云物联网平台的控制指令，并控制空调/加湿器的继电器进行温湿度调节。

　　设备端开发采用HaaS Python开发框架，入门门槛低，没有物联网开发经验的人也可以很快掌握开发的过程，开发效率高。

　　控制功能的逻辑在物联网平台端进行设定，随时随地可以根据需求在远端进行调整，易用性高。

　　在硬件连线完成之后进行云端和设备端开发前可以先使用“一分钟上云体验”功能预先体验本案例的实际运行效果。

　　常见物联网平台主要功能包括：设备接入、设备数据存储、设备信息管理、设备状态监控、设备数据的分析与展示以及对设备的控制、运维和管理，从而满足应用层不同业务场景的需求。阿里云物联网平台的请参考链接。

　　本方案中会使用到物联网平台的“设备接入”和“规则引擎”（监控设备状态并执行预设逻辑）的功能。

　　物联网应用开发（IoT Studio）是阿里云针对物联网场景提供的生产力工具，属于阿里云物联网平台的一部分，提供了Web可视化开发、移动可视化开发、业务逻辑开发与物联网数据分析等一系列便捷的物联网开发工具。主要解决的是物联网开发领域开发链路长、定制化程度高、投入产出比低、技术栈复杂、协同成本高以及方案移植困难等问题，目的是帮助物联网企业完成设备上云的最后一公里。

　　下图是本案例的4步导学，每个步骤中实现的功能请参考图中的说明。在硬件连线完成之后我们建议您先使用“一分钟上云体验”功能预先体验本案例的实际运行效果。

　　三种可选的ESP32开发板和SHT3X-DIS温湿度传感器及RGB三色LED灯的硬件接线请参考下表。

　　需要连接两颗LED模拟控制空调和加湿器的开关的功能。此处就借助于ESP32上面外接的蓝色和绿色LED灯，其中：

　　根据ESP32的硬件连线图，可以得知如果要模拟控制空调打开，则需要打开P27（蓝色LED）；如需模拟控制加湿器打开，则需要打开P26（绿色LED）。

　　对于第一次使用物联网平台的读者，需要开通实例以使用物联网平台的功能。这里可以使用免费的公共实例进行开发。

　　在物联网平台中，左上角选择“华东2-上海”，点击“公共实例”，即可开通。

　　开通物联网平台功能之后，就可以开始云端产品和设备的创建以及场景联动规则的设定了。

　　在新建产品设定页面按照下图所示，设定“产品名称”，选择所属的“标准品类”（如果创建的产品品类为非标品类，可以选择自定义品类），节点新博2类型选择“直连设备”，联网方式选择“Wi-Fi”，数据格式选择“ICA标准数据格式”，检验类型和认证方式选择默认设定即可。还可以根据开发者自己的需求在“产品描述”页面添加针对此产品的描述。

　　选择之后，点击“确认”按钮，即可完成产品创建。返回“产品”页面之后可以看到产品类表中会出现刚刚创建的“温湿度检测装置”的产品，如下图所示。

　　点击上图中的“查看”按钮，即可看到产品信息，Topic列表，功能定义，数据解析等跟产品相关功能的设定。点开“功能定义”标签页，可以看到设备物模型定义。

　　因为在创建产品的过程中选择了标准的产品品类，这里会出现标准品类中自带的物模型设定，包含“当前温度”、“当前湿度”和“地理位置”信息。这三条都适合属性信息，其标识符、数据类型、数据定义及该属性支持的操作都可以在这个页面看到。

　　标识符是设备端上报设备属性状态的消息中需要使用的标识符，并且只有在设备上报的属性内容符合“数据定义”中的数据取值范围的时候才会被物联网平台记录，否则会被物联网平台认定为非法属性而过滤掉。

　　如果在创建产品的时候没有选择标准的品类，则需要在这个地方新增物模型的属性或服务。详情请参考物联网平台中的内容。

　　在“添加设备”页面中设定“deviceName”，这里开发者可以自己填入自己想设定的设备名称，也可以不填任何内容让系统自动生成设备名称，如下图所示。

　　如上图所示，点击“查看”按钮，就可以看到设备的三元组信息，三元组是物联网设备端和物联网云端设备相关联的唯一标识符，在设备端连接云端的时候会使用三元组信息和云端进行鉴权，鉴权通过之后云端会认为设备已激活并上线。

　　设备详情信息页中的“物模型数据”标签页中可以看到设备的所有属性信息、设备时间上报情况及设备服务调用情况。待物联网设备按照设备属性对应的标识符上报设备属性的时候，本图片中的“当前温度“，”当前湿度“等属性值就会显示设备最新的属性信息。

　　创建产品和设备的过程是按照面向对象的思想进行设计的，其中创建产品可以看成是新建一个类，其中的物模型则是类的对象，创建设备则是进行类的实例化。

　　在此产品的物模型中新增两个bool类型的属性，命名为airconditioner和humidifier分别用来控制空调和加湿器。

　　当需要打开空调时，云端将“airconditioner”的属性值设置为True；需要关闭空调时，将其设置为False。

　　当需要打开加湿器时，云端将“humidifier”的属性值设置为True；需要关闭空调时，将其设置为False。

　　6.1 在产品的“功能定义”标签页中点击编辑草稿，如果没有“编辑草稿”的按钮首页-杏悦娱乐-注册登录首页-，说明此产品的物模型已经发布，需要点击右上角的“取消发布”按钮才能添加或删除属性。

　　添加完属性之后，点击左下角的“发布上线”按钮 ，根据系统提示进行确认即可，如下图所示。

　　本节接下来就开始介绍使用物联网平台的规则引擎来完成此控制逻辑的设定。请按照下图所示的步骤创建场景联动的规则：

　　点击“创建规则”之后，填入场景规则名称，这里我们先创建第一个“温度过高开启空调”的规则。

　　规则创建完成后，等待几秒钟系统会自动跳转到规则编辑页面，这里需要配置如下两步完整一整条规则的创建：

　　7.1 设置“触发器”为温湿度监控器的“当前温度属性高于茶花最适宜生长的温度28度触发此规则的执行，如下图所示

　　创建完这几条规则之后，在”场景联动“页面中点击规则后面的启动按钮，则所有的规则都会运行起来。

　　设备端开发需要使用到HaaS-Studio开发环境。在进行下一步之前请确保ESP32 HaaS Studio开发环境已经搭建完毕，详情请参考“ESP32快速开始”的说明。

　　点击下图中的快速开始按键会弹出HaaS Studio的欢迎页面，请点击“创建项目”按钮。

　　在随后弹框中，设定好项目名称（“humiture”）及工作区路径之后，硬件类型选择ESP32，点击“立即创建”，创建一个Python轻应用的解决方案。

　　下载花卉养植代码压缩包并压缩，将解压后的文件夹下的所有脚本复制后覆盖humiture工程目录下的原有文件。其中main.py脚本的内容如下图所示。

　　修改humiture工程里main.py中wifiSsid和wifiPassword的值为读者实际要连接的路由器的名称及密码（请注意名称和密码都需要放在符号中间）。

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　　推送此脚本到ESP32之后，运行此脚本，ESP32串口会周期性的打印如下日志。其中：

　　uploading data:之后跟着的为设备端向云端发布的温湿度属性信息，其中CurrentTemperature后面的数值为温度值，单位：摄氏度；CurrentHumidity后面数值为相对湿度值。

　　设备端解析到云端送下来的控制指令中包含“{humidifier:1}”之后会打印打开加湿器并点亮绿色LED模拟打开控制加湿器的继电器的动作。

　　设备端解析到云端送下来的控制指令包含{airconditioner:1}之后会打印打开空调并点亮蓝色LED模拟打开控制空调的继电器的动作。

　　在温度高于阈值时，可以看到日志中出现打开空调的字样，伴随着蓝色LED灯亮起。

　　在温度低于阈值之后 ，可以看到日志中出现“关闭空调”的字样，伴随着蓝色LED灯熄灭。

　　在湿度低于阈值时，可以看到日志中出现打开加湿器的字样，伴随着绿色LED灯亮起。

　　在湿度高于阈值时，可以看到日志中出现关闭加湿器的字样，伴随着绿色LED灯熄灭。

　　物联网设备的系统启动成功并连接到物联网平台之后，物联网平台上对应的设备状态会从”未激活状态“变为”上线“，在物模型数据标签页上会显示设备上报到物联网平台的属性值。

　　此时如果开发板温度和周围湿度发生变化，物联网平台的物模型数据会更新为设备上报的最新的属性值。

　　现代花卉养植的过程中越来越多的需要农业专家的参与，但和养花的农户来说，农业专家的数量是很少的。在茶花生长出现问题的时候，怎样让农业专家远程迅速的完成对茶花异常生长状况的诊断是很重要的一个研究议题。本节要介绍的中控大屏就是将茶花当前生产环境的信息通过网页的形式直观的展现出来，一方面方便农户很方便的查看相关信息并判断是否需要人为干预；另一方面在出现问题的时候可以让专家远程快速的对问题进行诊断。

　　下图是一个典型的物联网应用程序开发的流程图，接下来本节就按照这个流程介绍如何花卉养植系统中控大屏的Web应用程序的开发。

　　打开IoT Studio官网，在项目管理中创建一个空白项目，如下图所示，将此项目命名为“茶花养植系统”。

　　新建“普通项目”之后，在新项目的首页新建一个Web应用，命名为“茶花生长环境实时监控”。

　　点击上图红框中的“组件”按钮图标，就可以看到可用的组件列表。各组件的说明请参考IoT Studio组件说明。

　　将三个组件拖到中间的画布区，适当调整组件布局。然后选中图片组件，点击右边的“上传图片”按钮，分别上传空调和加湿器的图片，如下图所示。

　　选择好产品、设备和属性之后，可以看到湿度计表盘上面的湿度值已经更新为物联网平台设备属性中最新的湿度值。

　　同样的方式为另一个”开关“组件选择相同设备的“加湿器”属性。 接下来需要为”实时曲线“组件设定数据源。同样点击该组件后，点击右边的配置数据源。因为本场景中的温湿度测量和空调/加湿器控制都是通过一个物联网设备完成的，所以本页中要选择”单设备多属性“。然后选择好本场景创建的产品，如下图所示。

　　本场景显示的是茶花生长环境的温度信息和湿度信息，所以”数据项“中要选择这两项属性。

　　在发布之前可以点击上图的“预览”查看应用的实际运行效果。实际运行效果如下图所示：

　　这样我们就完成了一个花卉养殖系统从设备端温湿度测量，设备控制、物联网云平台开发及物联网应用开发全链路的开发。如果想要学习花卉养植系统更详细的操作步骤，请参考“花卉养植系统详解”中的说明。

　　ESP32开发板只支持2.4G频段，请确保您添加的路由器的SSID是2.4G而非5G路由器。

　　在排除是路由器连接失败的问题后，请检查设备端三元组信息和物联网平台创建的设备三元组信息一致，如果不一致则会出现连接物联网平台失败的问题。